为「大水缸」装上「数字大脑」 | 凡拓数字孪生智慧水库解决方案

“十四五”以来，各省将水库除险加固工作纳入“十四五”规划，认真组织开展相关工作。2024年8月《水利部等六部门关于加强水库大坝安全管理工作的通知》对水库大坝安全管理工作进行全面部署。

凡拓智慧水库数字孪生解决方案，围绕全场景、全要素数据底板、全景综合监控、模拟仿真与智能分析、数智辅助决策四大核心板块展开，通过GIS、遥感技术、三维建模、物联网、大数据、云计算及人工智能等技术，构建全面、高效、智能的水库管理系统。

一、凡拓四大能力  为“大水缸”装上数字大脑

凡拓深度融合AI 3D数字孪生技术，打造全场景、全要素的数据底板，整合地理空间数据、监测数据、基础数据、业务数据、跨行业共享数据。

1.1.1 从宏观到微观的可视化能力

基于BIM + GIS 技术构建工程区域天空地水连续空间数据，打造工程L3级数据底版，共享调用水利部L1级和省水利厅L2级数据底板，实现从流域到工程零部件三维还原。

1.1.2 万物智联的汇聚能力

凡拓打造支持高并发采集、健康全态感知、辅助设备决策的一站式IoT物联网平台，具有低成本、高可靠、高性能、高安全的优势，集成了物联接入、设备管理、消息订阅、规则引擎、一键部署等物联核心管理能力。

凡拓IoT平台支持多元化设备接入，可为水库建设、运行提供设备管理、运维管理、告警提示、规则引擎等服务。最终通过三维可视化展示大坝实时运行形态，并列出各类告警事件、关键运行数据等信息，展示水库工情和管理情况，帮助用户直观、快速概览水库运行全局，掌握关键信息。

1.1.3 让数据活起来的治理能力

凡拓提供企业级数据资产管理平台，并通过数据地图与数据血缘实现360°数据全链路追踪，通过数据标准体系建设方法论+数据指标系统，统一数据指标口径，消除数据二义性，统一对外数据服务接口，一个接口实现所有需求。

1.1.4 应用实践的推理能力

智慧水库平台内涵丰富水利模型算法组件库，集成多种先进的水利模型算法，涵盖了水文、水力、水质等多个方面，能够为数字孪生水利系统提供精准、高效的计算和分析支持。凡拓“智水”系统充分整合行业模型，运用水利模型算法组件库，根据用户需求便捷地构建和定制水利模型，提升水利系统的实用性和准确性。

二、“三道防线”为水库安全管理披上智慧化“铠甲”

2.1.1 综合态势监测

基于三维全景可视化进行监测信息、预警信息的叠加及各类专题指标的呈现。构建满足用户需求的远程监控、信息查询、统计分析和图像监视等方面的服务功能，实现对流域、水库、闸门、大坝、机电设备等关键要素进行综合态势监测，对闸门监控、大坝安全监测、雨水情监测、视频监控等各业务领域关键指标进行综合可视展示。

2.1.2 安全生产管理

坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针，全面监控安全风险与管控、工程实况及处置等安全问题，增强感知、监测、预警、处置及评估能力，推动管理从静态到动态、事后到事前、局部到整体的转变，提升数字孪生水库的智能化管理水平。

2.1.3 水雨情监测预警

远程监测水库水位、降雨量、现场图像/视频等。系统自动采集、报送，实现对数据、图像/视频的快速调用。用户一目了然汛情告警区域，对比分析雨水情变化趋势，有效辅助相关部门制定防汛抗旱调度方案和应急预案，实现水库的信息化管理。

三、AI 3D数智孪生  为“大水缸”做好“智慧参谋”

凡拓FTE数字孪生引擎可承载海量数据的加载与实时云渲染，确保业务的完美表达、场景的流畅运行。通过数字孪生可视化模型与水利专业模型结合，可模拟不同调度方案下的水库运行状态，评估其经济、社会、环境影响，为水库调度和决策提供科学依据。

建立以流域洪水预报、预警、预演、预案的水库防洪四预系统，实现气象水文耦合以及人机互动的同步仿真预演、动态优化的精细数字预案，提高水库防洪调度的自动化程度和管理水平，为工程安全度汛提供技术支持，确保水库的安全高效运行。

凡拓数创作为行业领先的数智创新先锋，深度布局水利领域，倾力打造创新性的水利大模型。融合最前沿的人工智能算法与庞大的水利数据资源，通过深度学习与智能分析，为水利行业提供精准决策与高效管理的强大支撑。

同时，利用知识图谱中的关系和属性信息，优化水库的蓄水、放水调度，提高水资源的利用效率；识别和分析水利设施之间的关联性，预测可能的灾害链，为防洪、抗旱等灾害预警提供支持。通过实体（如河流、水库、泵站等）和关系（如水流方向、供水关系等）的映射，实现对水资源的有效监控和管理。

借助水利大模型和知识图谱，数字人进化为数智人，作为水利工程数字员工，为用户提供智能导览与讲解、实时监控与报警、智能问答与助手，面向公众提升参与度。

凡拓智慧水库数字孪生解决方案，以技术创新为核心驱动力，以跨界融合为拓展方向，为水利行业提供了全面、深入、高效的智慧化管理手段。未来，我们将继续深耕数字孪生领域，不断推动水利行业的智能化、数字化进程，为水资源的可持续利用和生态环境的保护贡献力量。